基于熵权法的模糊优选法在混凝土温控方案决策中的应用

基于熵权法的模糊优选法在混凝土温控方案决策中的应用

张勇强

广州珠江堤防管理处广东广州510640

摘要：温控防裂方案的选择涉及到施工、造价、安全系数（失效概率）等因素，不同的工程这些因素的重要性并不一样。本文拟选择基于熵权法的模糊优选方法，选择其中因素工程造价、安全系数（失效概率）进行分析，并针对特定的工程给出不同的方案决策建议。

关键词：熵权法；模糊优；温控方案决策

Abstract：Theimplementationoftemperaturecontrolandcrackpreventionschemeinvolveconstruction、cost、safetyfactor（probabilityoffailure），ofwhichtheimportanceisnotsame.Thispaperintendstochoosefuzzyoptimizationmethodbasedonentropyweighttoanalysistheinfluenceofprojectcostandsafetyfactor（probabilityoffailure）andprovidedifferentadviceforvariousprojects.

Keywords：Weightmethod、temperaturecontroldecision、fuzzyoptimizationmethod

1前言

混凝土的裂缝防控措施涉及材料、结构设计、施工工艺、项目管理四个领域。其中温度控制作为作为一项在施工期实施的措施，前期往往需要根据规范和经验进行仿真计算[1-3]，对人工选定的多种方案仿真模拟混凝土浇筑后温度场和应力场的发展变化[4-6]，最终确定最优温控方案。温控防裂方案的实施涉及到施工工艺、工程造价、安全系数，贠元璐在江坪河水电站冬季温控方案是根据已有温控方案选择选择满足施工条件的造价最低的温控方案[7]，师达立在CNTV温控系统冷源方案的必选研究中采用层次分析法建立评价指标模型[8]，使备选方案充分满足机房的安全性、适用性、可靠性、经济性等几个应用方面。不同工程的施工条件、造价约束条件、温控要求并不一致，同时这些因素的重要性并不一样，本文尝试选择应用熵权法确定工程造价、安全系数（失效概率）两个目标确定其权重，再应用模糊优选方法进行这两个目标的决策分析[9]，选择出满足安全需求的最合理造价方案，以期对混凝土施工期温控防裂方案的优选起到一定借鉴作用。

2基本理论

2.1混凝土非稳定温度场有限元仿真计算基本理论

在计算内任意位置，不稳定温度场必须满足热传导连续方程[10-11]：

（1）

结论：

水管单价不同，虽然总造价发生了变化，但都是同等比例的增加，方案的优属度没有发生变化，因为在计算中方案的优越是考虑指标的相对多少，而不是绝对多少。当然了，在实际决策中这样考虑不符合实际。必须考虑一定程度安全系数的增加会增加多大的工程造价。

4结论

温控方案的措施应该考虑其效果、造价、施工难易程度、技术等若干因素，因此需要一个决策体系来选择一个或多个优秀方案。

（1）本文以实际工程为例，考虑混凝土的安全系数（失效概率）、工程造价为决策指标应用基于墒权的模糊优选方法来计算方案的优属度，并考虑主观权重对最后方案决策的影响；

（2）实际的混凝土质量不是一个固定值，而是服从一个分布，本文应用失效概率时假设混凝土质量服从正太分布，并根据计算出来的应力来计算失效概率，最后计算方案的优属度，并与基于安全系数的优属度做对比分析；

（3）敏感性分析中，考虑主观权重、水管单价、混凝土质量对最终方案决策的影响，并给出客观评价，应根据实际工况给出最佳选择；

（4）实际工程中，混凝土材料的各类参数、边界条件和初始条件存在不确定性，仿真计算中应该考虑这些不确定性。今后可考虑假设若干参数如：弹性模量、表面放热系数等服从一定的概率分布，这样计算出来的应力在一定的区间，应用概率极限状态设计方法，考虑若干关键部位应力，进而得出各中温控方案整个结构体系失效的概率，考虑工程造价、施工难易程度给出一个或多个最优温控方案。

参考文献：

[1]任智中.大坝混凝土温度控制措施的整体优化[J].水利水电技术.1990，（06）：47-51.

[2]陈守开，丁兵勇.倒虹吸地涵混凝土结构施工期温控敏感性分析[J].农业工程学报.2011，（05）：7-12.